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<title>1.1惯性导航概论 | pansis.io</title>
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        <meta name="description" content="一、导航
1、定义
引导运载体从出发点到达目的地的整个过程，包含导航、制导与控制三个过程。
2、导航系统
定义： 为了完成载体引导任务的设备称为导航系统。
引导载体航行所需的基本参数： 即时位置、速度、航向
（均由导航系统提供）
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1、定义
引导运载体从出发点到达目的地的整个过程，包含导航、制导与控制三个过程。
2、导航系统
定义： 为了完成载体引导任务的设备称为导航系统。
引导载体航行所需的基本参数： 即时位置、速度、航向
（均由导航系统提供）
3、制导系...">
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1、定义
引导运载体从出发点到达目的地的整个过程，包含导航、制导与控制三个过程。
2、导航系统
定义： 为了完成载体引导任务的设备称为导航系统。
引导载体航行所需的基本参数： 即时位置、速度、航向
（均由导航系统提供）
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                                <h2>
                                    1.1惯性导航概论
                                </h2>
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                                    2023-09-11, 1312 words, 5 min read
                                </span>
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                                        <h2 id="一-导航">一、导航</h2>
<h4 id="1-定义">1、定义</h4>
<p>引导运载体从出发点到达目的地的整个过程，包含导航、制导与控制三个过程。</p>
<h4 id="2-导航系统">2、导航系统</h4>
<p><strong>定义：</strong> 为了完成载体引导任务的设备称为导航系统。</p>
<p><strong>引导载体航行所需的基本参数：</strong> 即时位置、速度、航向</p>
<p>（均由导航系统提供）</p>
<h4 id="3-制导系统">3、制导系统</h4>
<p><strong>定义：</strong> 按选定的规律对载体进行引导，调整其运动轨迹直至以允许的误差击中目标或到达目的地。</p>
<p><strong>功能：</strong></p>
<ul>
<li>测量载体与目标的相对位置</li>
<li>计算出实际飞行轨迹和理论轨迹的偏差</li>
<li>给出消除偏差的指令</li>
</ul>
<h2 id="二-导航系统的分类">二、导航系统的分类</h2>
<h4 id="1-分类">1、分类</h4>
<p><strong>自主导航：</strong> 惯性导航、天文导航、物理场导航</p>
<p><strong>非自主导航（无线电导航）：</strong> 卫星导航</p>
<h4 id="2-惯性导航">2、惯性导航</h4>
<p>见下</p>
<h4 id="3-卫星导航">3、卫星导航</h4>
<p><strong>优点：</strong> 全天候、高精度、误差不积累</p>
<p><strong>缺点：</strong> 抗干扰性能较差</p>
<h4 id="4-天文导航">4、天文导航</h4>
<p><strong>优点：</strong> 完全自主，误差不积累</p>
<p><strong>缺点：</strong> 导航精度受大气条件影响较大</p>
<h4 id="5-物理场导航">5、物理场导航</h4>
<p><strong>优点：</strong> 误差不积累、具有良好的隐蔽性和抗干扰性、提供绝对位置信息</p>
<p><strong>缺点：</strong> 需存储大量地球物理场数据、导航信息不连续</p>
<h2 id="三-无线电导航">三、无线电导航</h2>
<h4 id="1-无线电导航的基本原理">1、无线电导航的基本原理</h4>
<p>运载体上的导航设备通过接收地面台或空中卫星上的导航信号，根据电磁波的传播特性，测出信号传播时间、相位、频率与幅度后，即可测出运载体相对于号航台的方位、距离、距离的变化率等几何参数，建立起运载体与导航台的相对位置关系，从而获得运载体当前的位置。</p>
<h4 id="2-电磁波传播的基本特性">2、电磁波传播的基本特性</h4>
<p>(1) 电磁波在在均匀理想媒质中，沿<strong>直线传播</strong><br>
(2) 电磁波在自由空间的<strong>传播速度是恒定的</strong> ;<br>
(3) 电磁波在传播路线上遇到障碍物或在不连续介质的界面上时<strong>会发生反射</strong> 。</p>
<h4 id="3-无线电导航优缺点">3、无线电导航优缺点</h4>
<p><strong>优点：</strong> 不受时间、天气限制。精度高，作用距离远，定位时间短，设备简单可靠</p>
<p><strong>缺点：</strong> 易被发现和干扰，需要载体外的导航台支持。</p>
<h2 id="四-惯性导航">四、惯性导航</h2>
<h4 id="1-定义-2">1、定义</h4>
<p>利用惯性元件 (陀螺仪、加速度计) 测得的加速度和角速度经过积分和运算得到运动体的位置、速度和姿态等导航信息。</p>
<h4 id="2-优点">2、优点</h4>
<ul>
<li>
<p>完全自主，不依赖任何外界信息，只依靠陀螺仪与加速度计</p>
</li>
<li>
<p>不受外界干扰，隐蔽性好，使用环境不受限制（海陆空、水下）</p>
</li>
<li>
<p>运动参数完备，提供位置、速度、加速度、姿态信息</p>
</li>
<li>
<p>实时性好，数据更新频率高</p>
</li>
<li>
<p>短期精度、稳定性好</p>
</li>
</ul>
<h4 id="3-缺点">3、缺点</h4>
<p>误差随时间积累，需要其他导航方法进行定期校正</p>
<h4 id="4-分类">4、分类</h4>
<p><strong>按有无机电式实体平台：</strong> 平台式、捷联式</p>
<p><strong>按选用的陀螺仪类型不同：</strong> 液浮陀螺、三浮陀螺、挠性陀螺、静电陀螺、激光陀螺慢导系统和光纤陀螺惯导系统等</p>
<p><strong>按装备对象不同：</strong> 舰载、机载和车载惯导系统等。</p>
<h4 id="5-特点">5、特点</h4>
<ul>
<li>自主性：无需任何导航台站，导航功能完全可由惯性导航系统自身来完成。</li>
<li>隐蔽性：不向载体以外发出任何信号，敌方无法搜索或发现它的工作信息。</li>
<li>抗干扰：不受外部电磁环境影响，敌方也无法实施电磁干扰和控制。</li>
<li>全球性：不受地域限制，具有全球导航能力。</li>
<li>连续性：能够连续、实时提供导航信息。</li>
<li>完备性：既能提供载体的位置信息又能提供载体的姿态、速度和时间信息</li>
</ul>
<h4 id="6-影响惯性系统精度和稳定性的主要因素">6、影响惯性系统精度和稳定性的主要因素</h4>
<p>陀螺仪和加速度计的性能</p>
<h4 id="7-惯性导航系统的两大关键传感器">7、惯性导航系统的两大关键传感器</h4>
<p>陀螺仪和加速度计</p>
<p>加速度计：精度较高，对系统的误差影响较小</p>
<p>陀螺仪：结构复杂、制造困难且其漂移误差对惯导系统精度影响很大（技术瓶颈）</p>
<p>陀螺仪: 机械陀螺、光学陀螺、MEMS陀螺及</p>
<p>加速度计: 挠性加速度计、摆式加速度计、XXXXXX</p>
<h4 id="6-平台式与捷联式惯导系统的特点">6、平台式与捷联式惯导系统的特点</h4>
<h5 id="平台式惯导系统">平台式惯导系统</h5>
<ul>
<li>惯性平台能够隔离载体的角振动，为惯性仪表提供了较好的工作条件;<br>
平台能够直接建立导航坐标系，计算方便，容易补偿和修正测量仪表的输出;</li>
<li>结构复杂，尺寸过大，价格昂贵。</li>
</ul>
<h5 id="捷联式惯导系统">捷联式惯导系统</h5>
<ul>
<li>省去了物理平台，结构简单，体积小，维护方便;</li>
<li>陀螺仪和加速度机直接安装在载体上，工作条件不好,从而影响仪表的测量精度。</li>
<li>捷联惯导可靠性高，初始对准快，应用更广泛。</li>
</ul>
<br />
                                            
                                </p>
                            </div>
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                                                        惯性导航基础
                                                    </a>
                                                    
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